Hvordan spiller facaden solafskærmningen sammen med installationerne? Kjeld Johnsen, SBi, AAU-København

Transkript

1 Hvordan spiller facaden solafskærmningen sammen med installationerne? Kjeld Johnsen, SBi, AAU-København Indeklimaets Temadag 2017 Teknologisk Institut

2 Fra introduktionen: Hvad er afgørende for, at vi får et godt indeklima på skolen, hotellet, kontoret, sygehuset og i vores boliger? Mest afgørende er: FACADENS UDFORMNING! 2

3 3 Facadens funktion: Klimaskærm

4 Klimaskærmens mange funktioner Begrænse varmetabet Minimere solbelastninger om sommeren (når uønsket) Tillade udsyn til det fri (gerne til behagelig udsigt) Maksimere udnyttelsen af passiv solvarme (når ønsket) Maksimere dagslysudnyttelsen (når ønsket) Beskytte mod blænding/generende lys gennem vinduerne Tillade privathed Regulere luftstrømme gennem facaden (begge veje) Reducere støj udefra, sikkerhed, og mange andre funktioner at skabe et termisk, atmosfærisk, visuelt og akustisk behageligt indeklima for brugerne - i den tid, de er til stede i bygningen eller rummet - med det mindst mulige energiforbrug 4

5 5 Facaden er altafgørende for: energien, indeklimaet, lyset, rummet

6 Hvad skal der til, for at det går godt..? Tag udgangspunkt i brugernes behov Begræns vinduesstørrelsen Facaden bør kunne tilpasse sig skiftende behov Regulerbar solafskærmning Bidrage til naturlig-/hybrid ventilation Regulere varmetransporten (ud/ind) Aut. regulering med manuel overstyring 6

7 Facadens betydning for energiforbruget Fact 1: Klimaskærmen influerer på op imod 80 pct. af en bygnings totale energiforbrug Svar: Jamen, så er det jo vigtigt, at klimaskærmen udformes rigtigt, så vi kan overholde energirammen Konsekvens: Ingeniøren bliver arkitektens bogholder 1000 Q r 41 A kwh/m² pr. år 7

8 Facadens betydning Fact 1: Klimaskærmen influerer på op imod 80 pct. af en bygnings totale energiforbrug Fact 2: Vi tilbringer 90 pct. af vores liv inden døre Svar: Jamen, så er det jo vigtigt, at klimaskærmen udformes, så vi har kontrol over indeklimaet, og kan skabe de optimale fysiske rammer for brugerne Konsekvens: Bygningen projekteres indefra med udgangspunkt i brugernes behov Ud fra et helhedssyn samt klare fælles mål og prioriteringer Arkitekt og ingeniør arbejder sammen gennem hele processen 8

9 Krav og ønsker vedr. vinduer og solafskærmning: 9

10 BR18 Q - Lys og udsyn Q1 I bygninger skal der være lysforhold, der sikrer, at der ikke opstår risiko for personers sikkerhed og sundhed eller komfortmæssige gener. Det skal sikres, at der er tilstrækkelig dagslys, elektrisk belysning og udsyn i forhold til anvendelsen. Projektering og udførelse skal ske under hensyn til, at: a. dagslyset udnyttes bedst muligt som lyskilde. b. unødigt energiforbrug undgås. c. unødig varmetilførsel til rummene undgås. d. gener ved direkte solstråling kan undgås. e. gener ved blænding minimeres. 10

11 BR18 Udsyn Q1.1 Arbejdsrum, opholdsrum, undervisningslokaler og beboelsesrum mv. skal forsynes med vinduer, der er anbragt, så personer i rummene kan se ud på omgivelserne. Vinduer og solafskærmning skal projekteres og udføres, så det sikres, at der kan opretholdes udsyn til omgivelserne i en tilfredsstillende del af brugstiden. 11

12 BR18 Dagslys Q1.2 Arbejdsrum, opholdsrum i institutioner, undervisningslokaler, spiserum, i det følgende benævnt arbejdsrum mv., samt beboelsesrum og køkken skal have en sådan tilgang af dagslys, at rummene er tilstrækkeligt belyste. Q1.4 Vinduer skal udføres, placeres og eventuelt afskærmes, så solindfald gennem dem ikke medfører overophedning i rummene, og så gener ved direkte solstråling kan undgås. 12

13 BR18 Dagslys Q1.2 Tilstrækkelig tilgang af dagslys kan dokumenteres ved, at glasarealet uden skyggende forhold svarer til mindst 10 pct. af det relevante gulvareal. Det angivne glasareal skal korrigeres for evt. skyggende omgivelser, reduceret lystransmittans mv. som angivet i Trafik-, Bygge- og Boligstyrelsens Vejledning om lys og udsyn. Alternativt kan tilstrækkeligt dagslys dokumenteres ved at eftervise, at den indvendige belysningsstyrke fra dagslys er 300 lux eller mere ved mindst halvdelen af det relevante gulvareal i mindst halvdelen af dagslystimerne. For beboelsesrum er det relevante gulvareal lig det indvendige gulvareal. For arbejdsrum mv. er det relevante gulvareal det areal, hvor der placeres arbejdspladser. 13

14 14 Ønskerne:

15 Hvad er positivt ved vinduet (klimaskærmen)? Kan se ud Kan se vejret Størst positiv bety dning af v indue Kan lufte ud Lys i rummet Godt lys til arbejde Giver solskin Tidspunkt på dagen Lys til planter Andet Gennemsnit, alle bygninger Svar (%) 15

16 Solafskærmninger Problemer med solafskærmninger Afskærmer utilstrækkeligt Forhindrer udsyn Aut. styring generer Andet Vanskelig betjening Blænder Farver lyset Støjer Gennemsnit, alle bygninger Svar (%) 16

17 Arkitekterne har forstået en del af budskabet 17

18 18 Glasbygninger

19 19 Glasbygninger

20 20 Glasbygninger

21 21 Fungerer det..?

22 22

23 23 Løsningen..? - en dyr facade er ingen garanti for, at indeklimaet bliver godt

24 Udfordringen Reduktion af solindfald (når uønsket) Maksimering af daglysudnyttelsen Maksimering af passiv solvarme udnyttelse (når ønsket) Bevare udsynet Reduktion af varmetransmissionstab Løsningen Facaden skal kunne tilpasse sig, - være dynamisk! 24

25 kwh/m² pr. år Udfordringen i praksis Typisk energiforbrug i kontor- / erhvervs bygning BR10 BR15 Diverse Ventilation Belysning Opvarmning Køling 30 BR BR08 BR10 BR Energi klasse

26 Statisk Dynamisk facade facade Glas / facade system U-værdi g-værdi LT 2-lags lavenergirude 6-15Ar-lowE4 3-lags lavenergirude 6lowE-15Ar-4lowE-15Ar-4 3-lags solafskærmende rude 6sr,lowE-15Ar-4-15Ar-lowE4 3-lags solafskærmende rude + Regulérbar indvendig solafskærmning 2-lags lavenergirude + Regulérbar udvendig solafskærmning 1,1 0,65 0,81 0,6 0,50 0,69 0,6 0,33 0,58 0,6 0,25-0,33 0,2-0,58 1,1 0,05-0,65 0,02-0,81 26

27 Ny anvisning Sidefremspring ved lodret vindue Vandret udhæng over vindue Lyshylder Markiser Lamelafskærmninger Screens Skodder og bevægelige rammer Gardiner, foldegardiner, plisségardiner Solafskærmende ruder og solfilm Afskærmninger med mikrostrukturer Dagslyssystemer. 27

28 Ny anvisning Termisk komfort (solvarmereduktion) Udnyttelse af dagslys Udsyn Blænding Privathed Udnyttelse af passiv solvarme Regulerbarhed Vedligeholdelse. 28

29 Systemet: rude + afskærmning 1,0 Afskærmninger med soltransmittans 0,1 29 Afskærmningsfaktor i forhold til aktuel rude 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 F E D B A 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 Afskærmningens reflektans

30 30 Statiske facader

31 31

32 32

33 33

34 34

35 35

36 Dynamiske facader 36

37 37

38 38

39 39

40 40

41 41

42 Dynamisk facade Glas / facade system U-værdi g-værdi LT 2-lags lavenergirude 6-15Ar-lowE4 3-lags lavenergirude 6lowE-15Ar-4lowE-15Ar-4 3-lags solafskærmende rude 6sr,lowE-15Ar-4-15Ar-lowE4 3-lags solafskærmende rude + Regulérbar indvendig solafskærmning 2-lags lavenergirude + Regulérbar udvendig solafskærmning System: 2-lags lavenergirude + Afskærmende dynamisk skodde 1,1 0,65 0,81 0,6 0,50 0,69 0,6 0,33 0,58 0,6 0,25-0,33 0,2-0,58 1,1 0,05-0,65 0,02-0,81 0,5 1,1 0,05-0,65 0,02-0,81 42

43 43 Systemet: rude + afskærmning

44 Konklusioner Med en statisk facadeløsning er det i praksis ikke muligt at nedbringe energibehovet til overholdelse af energirammerne (BR15, BR18, 2020) uden anvendelse af vedvarende energikilder (solceller). Hvis facaden fungerer, vil det sjældent være solvarmebelastningen der er bestemmende for ventilationsbehovet. Fremtidens facade skal i meget større udstrækning kunne tilpasse sig de skiftende behov, - både brugernes behov og de konstant varierende behov, som udeklimaet stiller. 44

45 Tak for opmærksomheden!

46 46